基于定期檢測對橋梁病害發(fā)展趨勢和控制條件分析

摘要 橋梁定期檢測在橋梁技術(shù)狀況評定中具有較大的參照價值。文章基于對3組橋梁樣本的定期檢測報告進(jìn)行外觀記錄和數(shù)值分析，探索不同材質(zhì)、不同橋型的橋梁在病害發(fā)展上的相關(guān)趨勢和控制條件，最后通過控制變量法發(fā)現(xiàn)不同橋梁在正常環(huán)境和惡劣環(huán)境下具有不同的發(fā)展趨勢，對橋梁進(jìn)行及時的病害治理具有一定的改善效果。

關(guān)鍵詞 橋梁定期檢測；橋梁技術(shù)狀況；環(huán)境條件；病害發(fā)展趨勢

中圖分類號 U446文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A文章編號 2096-8949（2024）12-0145-03

0 引言

橋梁作為城市交通的重要載體，其健康水平至關(guān)重要[1]。橋梁由于長年累月的使用和周邊環(huán)境的影響，會產(chǎn)生諸多病害，進(jìn)而影響橋梁的結(jié)構(gòu)安全[2]。通過對橋梁的外觀檢查和舊病害分析，可以探索并總結(jié)出相關(guān)規(guī)律，分析出橋梁病害的發(fā)展趨勢和控制條件，為橋梁日常養(yǎng)護(hù)和維修提供有效的經(jīng)驗和建議[3]。

1 研究對象

1.1 2021年度病害現(xiàn)狀

該次研究選取某市2021—2023年的9座典型舊橋作為實驗樣本，研究其重點病害，并逐年比對其病害發(fā)展趨勢。樣本共分為3個大組，每個組分別有1座預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋、鋼筋混凝土梁橋和框架混凝土橋。

基于該9座舊橋的2021年度橋梁定期檢測報告，實驗樣本的起始現(xiàn)狀描述和評分結(jié)果如表1所示：

試驗條件及控制參數(shù)：

（1）A組橋梁所處位置交通量較小，受環(huán)境影響因素較小。

（2）B組橋梁均位于城市主干道上，交通量較大，環(huán)境影響較嚴(yán)重。

（3）C組橋梁均位于城市主干道上，交通量較大，環(huán)境影響較嚴(yán)重。

橋梁樣本典型病害照如圖1～2所示：

1.2 2022年度病害現(xiàn)狀

基于該9座舊橋的2022年度橋梁定期檢測報告，實驗樣本的病害描述和評分結(jié)果如表2所示：

橋梁樣本典型病害照如圖3～4所示。

1.3 2023年度病害現(xiàn)狀

2023年樣本中，對C組的橋梁病害進(jìn)行了統(tǒng)一處理或加固。基于該9座舊橋的2023年度橋梁定期檢測報告，實驗樣本的病害描述和評分結(jié)果如表3所示。

橋梁樣本典型病害照如圖5～6所示：

2 對比分析

基于以上研究可做以下對比分析：

（1）預(yù)應(yīng)力橋梁與鋼筋混凝土橋梁都屬于梁式橋，但材料不同，其3年定期檢測的技術(shù)狀況指數(shù)BCI對比如圖7。

由圖7可見，經(jīng)分析[2]，兩種橋梁的BCI值都會逐年下降，其中預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)性能退化速度小于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，這是由于預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)內(nèi)含預(yù)應(yīng)力鋼筋，提高了橋梁的抗拉性能，緩解了混凝土因車輛荷載產(chǎn)生的損傷。此外，還可以看出鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)更容易受到惡劣環(huán)境影響，在2023年度出現(xiàn)了C級橋。

（2）鋼筋混凝土橋和框架橋都是RC材料，但結(jié)構(gòu)形式差異較大，其3年定期檢測的技術(shù)狀況指數(shù)BCI對比如圖8。

由圖8可見，經(jīng)分析[4]，正常環(huán)境下框架橋的性能退化速度小于鋼筋混凝土橋，這是由于鋼筋混凝土橋存在支座、伸縮縫，這些構(gòu)件容易產(chǎn)生銹蝕、破損、老化等病害，造成混凝土橋退化加速。此外，還可以看出處于惡劣環(huán)境時，橋型對橋梁技術(shù)狀況指數(shù)BCI貢獻(xiàn)較小，兩種混凝土橋的性能退化都較大，其中框架橋更嚴(yán)重。

（3）現(xiàn)將3組橋梁各自的技術(shù)狀況BCI平均值進(jìn)行對比如圖9。

由圖9可見，經(jīng)分析[5-6]，如果及時對惡劣環(huán)境下的橋梁進(jìn)行針對性的維修或加固（如圖5和圖6所示），可以有效提升橋梁的技術(shù)狀況指數(shù)；對于一些指數(shù)較低的橋梁具有顯著的改觀效果，提高了橋梁的安全性。

3 研究結(jié)論

該文通過對3組（9座）不同環(huán)境條件控制下橋梁樣本的橋梁技術(shù)狀況BCI進(jìn)行數(shù)值分析，可得出以下結(jié)論：

（1）橋梁隨著使用年限上升，技術(shù)狀況指數(shù)都會下降，但惡劣環(huán)境下橋梁的性能退化更顯著，其中環(huán)境對橋梁的影響程度：框架橋＞鋼筋混凝土橋＞預(yù)應(yīng)力混凝土橋?？梢婎A(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)對于橋梁安全具有較大貢獻(xiàn)。

（2）當(dāng)橋梁處于正常環(huán)境下時，框架橋的性能退化速度小于鋼筋混凝土橋；當(dāng)橋梁處于惡劣環(huán)境下時，框架橋的性能退化速度大于混凝土橋?？梢娍蚣芙Y(jié)構(gòu)的安全儲備波動較大，安全性較低。

（3）當(dāng)橋梁處于惡劣環(huán)境下時，對橋梁進(jìn)行針對性的維修或加固，可充分改善其技術(shù)狀況水平。

參考文獻(xiàn)

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